Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Схематическое изображение пептидного шаблона до (а) и после (b) нанесения диоксида титана, ленты TiO2 после удаления белка (с) и схема транспорта электронов и ионов в полученных структурах.

Микрофотографии пептидного шаблона (а) и полученных на его основе трехмерных оксидных структур (b).

Электрохимические свойства материала: (А) кривые зарядки/разрядки, (B) сравнении емкости синтезированного материала с порошками TiO2 различного диаметра, (С) удельная емкость и кулоновская эффективность после нескольких циклов работы.

Литиевые батарейки на основе диоксида титана

Ключевые слова:  белки, диоксид титана, литиевая батарея, электродный материал

Опубликовал(а):  Росляков Илья Владимирович

24 июня 2009

Для успешной работы электроды литиевых аккумуляторов должны удовлетворять определенному набору необходимых требований. Структурирование данных материалов на наноуровне позволяет обеспечить выполнение сразу двух из них, а именное создаёт большую удельную площадь поверхности контакта электролит/электрод и уменьшает диффузионную длину ионов лития, что положительным образом сказывается на эксплутационных характеристиках устройства. Кроме того, наноструктурирование обеспечивает повышенную живучесть материала в течение многих циклов зарядки/разрядки и предотвращает появление макродефектов в электроде.

В работе корейских ученых продемонстрирована возможность использования трехмерных каркасов TiO2 в качестве электродного материала для литиевых аккумуляторов. Выбор материала обусловлен высокой химической стабильностью данного оксида и его высокой удельной емкостью. В качестве удобного шаблона 3D структуры авторы работы выбрали высокоупорядоченные пептидные сети дифенилаланина. Слой оксида титана толщиной 15 нм был нанесен методом осаждения атомных слоев (atomic layer deposition), после чего белковая матрица была удалена путем обжига при 400ºС в течение часа. В результате удалось получить уникальную трехмерную структуру, состоящую из полых лент (nanoribbons). Достаточно большой размер полостей (порядка 30 нм в высоту и 150 в ширину) обеспечивает свободное проникновение электролита внутрь, что позволяет осуществлять ионный транспорт Li+ как снаружи, так и внутри каналов. Данное преимущество позволяет значительно сократить время зарядки/разрядки устройства. Кроме того, полученный материал обладает значительной удельной емкостью и хорошей циклируемостью благодаря стабильной структуре и высоким значениям ионной и электронной проводимости.

Авторы надеются, что предложенные в работе структуры послужат толчком для создания высокоэффективных электродов для вторичных литиевых батарей.




Комментарии
А у нас лучше! Вроде.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Зондовая микроскопия бактерий. Сканирование в жидкости
Зондовая микроскопия бактерий. Сканирование в жидкости

Наносистемы: физика, химия, математика (2020, Т. 11, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume11/11-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Территория STEM 2020
20 ноября в онлайн-формате состоится ежегодная конференция проекта "Стемфорд" - Территория STEM 2020. Тема 2020 года - "Подготовка инженеров будущего: партнерство образования, науки и бизнеса".

Актуальные проблемы неорганической химии 2020
Приглашаем студентов, аспирантов и молодых ученых принять участие в XIX Всероссийской конференции «Актуальные проблемы неорганической химии: материалы для генерации, преобразования и хранения энергии», которая будет проходить 13-15 ноября 2020 г. в on-line формате

Нобелевская премия за графен, или 10 лет спустя
Алексей Арсенин
О том, как графен повлиял на развитие науки и промышленности и можно ли его назвать материалом будущего — заместитель директора Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ, кандидат физико-математических наук Алексей Арсенин

Летние лектории для школьников
ФНМ
Сотрудники Факультета наук о материалах и химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова участвуют в лекториях двух летних школ, организованных Фондом Инфраструктурных и Образовательных Программ (группа РОСНАНО) - Нанограде и летней школе МФТИ.

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.